CN105539597B - 用于机动车车身的罩盖 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车车身的罩盖、尤其前盖，所述罩盖具有外蒙皮(23)和被所述外蒙皮(23)遮盖的加固结构，其中，所述加固结构包括具有基板(13)的栓钉式板材(10)和从所述基板(13)伸出的、在所述外蒙皮(23)的下面延伸的栓钉(14)以及第二板材(10’)，所述栓钉(14)的顶部(15)固定在所述第二板材(10’)上。

Description

用于机动车车身的罩盖
技术领域
本发明涉及一种用于机动车车身的罩盖、尤其前盖。
背景技术
由文献DE 10 2004 053 248 A1已知一种罩盖，其具有外蒙皮和被外蒙皮遮盖的加固结构，其中，加固结构包括由面状材料深冲制得的框架和安置在框架的窗口中的板材。为了固定在板材和外蒙皮之间安置的由泡沫材料制成的支承件，在板材中嵌入栓钉，其分别容纳一个泡沫材料体。
车身罩盖应该在重量尽可能小的情况下一方面足够地结实，以便在使用中不受损伤地承受轻微的碰撞，另一方面符合根据针对行人保护的法律规定在罩盖变形特性方面的严苛要求，撞上罩盖的行人通过罩盖的变形而受到保护，位于罩盖下面的、在碰撞中无法变形的车辆部件被撞击。该要求尤其在小型车辆中很难被满足，其中，罩盖和位于其下的无法变形的部件之间的间距特别小。虽然通过传统方式利用铝制或塑料制的相应部件替换钢制的部件，可以实现重量的减小，但是这种替换也会导致屈服变形性的升高。结果是，在轻微碰撞时罩盖已受到损伤，这造成用户付出较高的维修成本。相反地，较高的屈服变形性导致，在行人事故中，行人的头部撞击无法变形的车身部件，随之造成相关车辆的上路许可被吊销。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于机动车的罩盖，其可以在较低重量的情况下遵守行人保护的规定，尤其关于HIC(头部冲击标准)的极限值。
所述技术问题根据本发明的设计方案被解决，其中，一种用于机动车车身的罩盖，所述罩盖具有外蒙皮和被所述外蒙皮遮盖的加固结构，其中，所述加固结构包括具有基板的栓钉式板材和从所述基板伸出的、在所述外蒙皮下方延伸的栓钉以及第二板材，所述栓钉的顶部固定在所述第二板材上。
罩盖结构尤其可以应用重量较小的塑料制的外蒙皮。
分别视两个板件中的哪一个位于外侧而定，当在罩盖上侧发生碰撞时，由于栓钉和第二板材之间的固定连接，或者栓钉式板材的基板或者第二板材被加载拉力负荷。因为板材在拉力方面的负荷能力较高，所以加固结构的较低的壁厚和与之相应的较小的重量足以针对罩盖的变形施加很高的阻力，这使得撞击的头部被持续地减速并且防止撞断无法变形的车辆部件。因为在外蒙皮的强度方面在任何情况下都是较小的量值，所以外蒙皮可以由容易变形的塑料制成。外蒙皮的易变形性此外还有利的是，当在较轻微的碰撞后变形力被消减时，罩盖回缩到其原始形状，而不会在外蒙皮上看到变形的痕迹。
第二板材同样是栓钉式板材，它的栓钉分别嵌入第一栓钉式板材的栓钉之间的空隙中，由此还可以极大地提高加固结构的变形阻力。加固作用在此基于的是，在加固结构弯曲时，两个板材的栓钉相互移动。当一个栓钉式板材的栓钉卡住插入其中的相应另一个栓钉式板材的栓钉时，极大地提高了加固结构的强度并且由此提高了罩盖的负荷能力。
对加固尤其有效的是，栓钉具有具备多个侧壁的多边形横截面，其中，一个栓钉式板材的相邻的栓钉具有相互平齐的侧壁，并且相互平齐的侧壁之间的间隙被另一个栓钉式板材的栓钉填充。由此，栓钉的侧壁构成相互交叉的支撑筋条，其在两个栓钉式板材的基板之间交叉地且横向地在加固结构上延伸。
加固结构还可以具有沿外蒙皮的边缘延伸的框架。栓钉式板材有利地填充框架的窗口。
至少一个栓钉式板材的边缘可以支承在框架上，以便可以将撞击的压力导入框架中，该撞击从远离框架开始撞在罩盖的外蒙皮上。
框架由管件接合而成，由此可实现框架较高的抗扭性。为了适应外蒙皮有时弯曲的形状和其边缘有时非直线的走向，管件适宜地通过液压成型获得。
为了实现管件端部的相互连接，所述管件之一的端部被成型为插座，另一个管件的被成型为插头的端部能够插入插座中。
在简化外蒙皮和框架的组装方面适宜的是，插座的外横截面与连接其上的管段一致，同时插头为了插入插座中变细。
为了进一步简化框架的组装，在其中一个管件上可以成型有限制插入深度的止挡。这种止挡尤其可以是肩部，该肩部使插头与管的支承插头的其余部分相区分。
外蒙皮可以直接装在上述的加固结构上并且被该加固结构支撑；外蒙皮优选通过空隙与加固结构分隔，以便在轻微碰撞时使外蒙皮屈服变形，而无需使栓钉式板材同时承受负荷。
为了优化外蒙皮的耐磨性并同时保护栓钉式板材免受由轻微碰撞导致的负荷，在外蒙皮和栓钉式板材之间布置有加强构件，该加强构件通过贴靠在外蒙皮上的基板支撑外蒙皮并且通过在该基板内模制的沟槽被加固。
加强构件可以具有多组实施加固的沟槽。第一组的沟槽可以与框架相同地延伸，从而简化外蒙皮和加强构件在框架上的组装。为此目的，锚固销尤其在框架上沿着第一组的沟槽分布。
第二组的沟槽沿车辆纵向延伸。
为了在罩盖回收再利用时简化材料分离，加强构件适宜地如外蒙皮由塑料制成。
附图说明
以下参照附图由对实施例的说明获得本发明的另外的技术特征和优点。在附图中：
图1示出按照本发明的罩盖的框架的管件的立体图；
图2示出由管件组合的框架；
图3示出罩盖的加固结构的栓钉式板材；
图4示出栓钉式板材的放大细节；
图4a示出应用图4的栓钉式板材的加固结构的细节剖面图；
图4b示出图4a的细节的变型方案；
图5示出剖切两个嵌套接合的栓钉式板材所得的基面平行的剖视图；
图6示出根据变型方案的与图5类似的剖视图；
图7示出根据第二变型方案的与图5类似的剖视图；
图8示出具有插入的栓钉式板材的管件框架；
图9示出罩盖的外蒙皮和与之相连的加强构件的外侧视图；
图10示出加强构件的外蒙皮的内侧视图；
图11示出整个罩盖的内侧视图；
图12示出罩盖的前边缘区域的剖视图；和
图13示出后边缘区域的剖视图。
具体实施方式
图1示出两个C型管件1、2的立体图，通过对挤出管材、优选铝管的热成型变形(Heat-Forming-Umformen)获得该管件1、2的不规则的、与待构建的罩盖的形状相适配的结构设计。两个管件1中的每一个都包括侧向边3以及从侧向边3的端部开始的前臂和后臂4、5。右侧管件2的臂4、5具有至少在其自由端部区域内基本相同的或仅连续变化的横截面，并且在其尖端开放，从而构成插座6。管件1的臂4、5分别从侧向边3开始一直到肩部7都与管件2的臂4、5镜像对称地成型；肩部7的这一侧连接有插接段8，插接段的横截面如此确定尺寸，以便插入管件2的插座6中。当管件2的臂4、5的自由端部碰触在肩部7上时，由管件1、2构成的框架9实现了其规定的尺寸，并且管件1、2可以相互间例如通过沿肩部7的钎焊而固定，从而构成图2所示的框架9。
图3示出栓钉式板材10，其设置作为加固结构的一部分，用于填充框架9的中央的窗口11。栓钉式板材10沿着遵照框架9的走向而构成的边缘12是平坦的；在中央区域中，尤其如图4中放大细节图所示的，在平坦的、与边缘12齐平的基板13上模制出大量的栓钉14。栓钉14布置在规则的格网中，该格网中的单元晶格是方形的，也就是说，每个栓钉14在相互正交的方向上具有四个最近的栓钉。如作为纵剖面图的图4a所示，图3和4所示的栓钉式板材10可以与板材10’组合成在较低重量下高抗弯强度的加固结构，所述板材10’例如通过粘接分别固定在栓钉14的顶点15上。板材10’可以如图4a所示是平坦的，但对于板材10’来说也可以是一个栓钉式板材，该栓钉式板材的栓钉如图4b所示插入板材10的栓钉14之间的空隙16中并且在那里固定。
在图5中结合穿过加固结构的剖视图示出该原理的改进方案，加固结构的接合面与两个连接成该加固结构的栓钉式板材10、10’的基板13、13’相互平行地延伸，并且在此，两个板材10、10’的栓钉14、14’相交。仅可以看到基板中的一个13，因为另一个在接合面之上延伸。栓钉14、14’在此分别从基板13、13’开始沿朝向其顶部15’的方向变细，这一方面简化了栓钉的模制，并且另一方面在所示的设计方案中在抗弯强度方面也是有利的。两个栓钉式板材的栓钉14、14’布置在格网中，该格网在此是六边形的，分别有一个栓钉在在六角晶格17的中央并且六个相邻的栓钉在六角晶格17的角部。第二栓钉式板材10’的栓钉14’分别嵌入栓钉式板材10的三个彼此相邻的栓钉14之间，从而使栓钉14’的六个侧壁18’中的每两个中的一个(标记为18’b、18’d、18’f的)面状地贴靠在其中一个栓钉14的相对置的侧壁18e、18a或18c上，并且栓钉14’填充了相邻的栓钉14分别处于同一个平面内的侧壁之间的空缺，如分别在图5中被标记为18b和18d的两个侧壁。当加固结构在与基板13垂直的方向上负载时，侧壁18b或18d因此可以没有相互运动，同时不会使这两个侧壁之间的栓钉14’发生相互挤压。所提供的加固结构即便在栓钉式板材10、10’的强度较低时也具有较高的负荷能力。
图6示出相对于图5所述原则的变型方案，其中，栓钉14、14’分别具有方形或矩形基面。不同的栓钉式板材10、10’的栓钉14、14’的侧壁18a-18d、18’a-18’d在此不是面状地相互贴靠，而是在栓钉14、14’的相邻的侧壁构成的边棱22、22’相互接触，使得侧壁、例如栓钉14’的侧壁18’a、18’d分别填充栓钉14的两个相互平齐的侧壁18c或18b，且反之亦然。由此，侧壁18、18’相对置地补充为相互垂直交叉的加固的筋条19。
在图7的变型方案中，栓钉14、14’在平面轮廓中八角形地具有侧壁18a-18h、18’a-18’h。栓钉14、14’的沿相同方向定向的侧壁构成的筋条19在此虽然不是直线形的(如图6的情况)，而是通过分别相互面状接触的侧壁(如18d、18h’和18b、18f’等)相对错位，但是能够以这种方式避免相同定向的侧壁如18c、18g’等在负荷下相互错移，这进一步提高了抗弯强度。
图8示出根据图2的具有框架9的完整的加固结构以及填充框架9的窗口11的、沿平坦的边缘12装在框架9上的栓钉式板材10。平坦的、或同样支承有栓钉的第二板材隐藏在栓钉式板材10下面，所以在图8中不可见。边缘12可以与框架9沿标记21粘接或者焊接。
在框架9的前臂和后臂4、5以及侧向边3上，分别在边缘的相应侧分布着固定孔21。固定孔21设置用于在其上固定图9和10示出的组件22,并且由此固定罩盖。
在组件22中，由塑料制成的外蒙皮23和由板材或塑料制成的加强构件24相互连接。加强构件24由面状材料深冲获得并且包括贴靠在外蒙皮23上的基板25，该基板通过不同定向和深度的沟槽划被多次划分并且被加固。在基板25的贴靠在外蒙皮的区域中，为了减少重量可以切割出窗口26。沟槽在此可以归总为两组。第一组的沟槽27相互平行地沿车辆纵向延伸并且在罩盖的整个宽度上均匀地分布。第二组包括两个沟槽28，它们沿着加强构件27的边缘延伸，还包括沿车辆横向定向的横向沟槽29、30，它们将沟槽30的前后端部连接成与框架9相同的结构。沟槽28、29、30的底面分别局部地加强，以便固定螺栓31，设置该螺栓31设置用于插入穿过框架9内的固定孔21。
图11示出完成的罩盖。由外蒙皮23和加强构件24构成的组件22安装在框架9上。在框架9的底侧看到相应的孔32，通过该孔32可以导入螺母，用于将螺母旋拧到插入框架9的管件中的螺栓31上。
图12示出剖切罩盖的前边缘区域的纵剖面示意图，其具有框架9的前臂4和在该臂4中插入的螺栓31。旋拧工具从孔32穿过，用于将螺母33定位在螺栓31上，该旋拧工具被显示为虚线的轮廓34。
在组件22和栓钉式板材10之间留空出空隙35，该空隙35使得组件22在较低负荷下挠曲，而无需使栓钉式板材10变形。栓钉式板材仅在强烈撞击、如碰撞行人时有加固的效果。
根据未示出简化的变型方案，加强构件24也可以通过这样的栓钉式板材10、10’替代，即将外蒙皮23直接安置在栓钉式板材10、10’上。
图13示出与图12类似的剖切后边缘区域的纵剖面图。替代单一的后沟槽30，在此两个相互平行的沟槽30在后臂5的长度上延伸。示出位于两个沟槽30的后面的螺栓31。
应该理解到，虽然上述详细说明和附图展示了本发明特定的示例性设计方案，但是它们只起到说明作用，并且不应该限制本发明的保护范围。所述设计方案的变型是可行的，只要不超过权利要求的保护范围。尤其还存在权利要求中未提及的由说明书和附图中得到的实施例的特征。这些特征也可以在另外的在此特定公开的组合中出现。实际上，大多数这种特征都已经以相同的语句或其它的结合上下文的方式被提及，因此所述特征只在特定公开的组合中出现是不正确的；反而，原则上还能够减少或改变多个所述特征，只要其不涉及本发明的功能特性。
附图标记列表
1 管件
2 管件
3 边或者说侧向边
4 臂
5 臂
6 插座
7 肩部
8 插接段
9 框架
10、10’ 栓钉式板材
11 窗口
12 边缘
13、13’ 基板
14、14’ 栓钉
15、15’ 顶部
16 空隙
17 晶格
18、18’、18a-h、18’a-h 侧壁
19 筋条
20 标记
21 固定孔
22 组件
23 外蒙皮
24 加强构件
25 基板
26 窗口
27 沟槽
28 沟槽
29 沟槽
30 沟槽
31 螺栓
32 孔
33 螺母
34 旋拧工具
35 空隙

Claims (15)

1.一种用于机动车车身的罩盖，所述罩盖具有外蒙皮(23)和被所述外蒙皮(23)遮盖的加固结构，其中，所述加固结构包括具有基板(13)的栓钉式板材(10)和从所述基板(13)伸出的、在所述外蒙皮(23)下方延伸的栓钉(14)以及第二板材(10’)，所述栓钉(14)的顶部(15)固定在所述第二板材(10’)上，其中，所述第二板材(10’)同样是栓钉式板材，所述第二板材的栓钉(14’)分别嵌入第一栓钉式板材(10)的栓钉(14)之间的空隙(16)中，其中，栓钉(14、14’)具有具备多个侧壁(18a、18b、……18’h)的多边形横截面，其中，一个栓钉式板材(10)的相邻的栓钉(14)具有相互平齐的侧壁(18b)，并且所述相互平齐的侧壁(18b)之间的间隙被另一个栓钉式板材(10’)的栓钉(14’)填充。
2.如权利要求1所述的罩盖，其中，所述罩盖是前盖。
3.如权利要求1所述的罩盖，其中，所述加固结构具有沿所述外蒙皮(23)的边缘延伸的框架(9)。
4.如权利要求3所述的罩盖，其中，栓钉式板材(10、10’)填充所述框架(9)的窗口(11)。
5.如权利要求3或4所述的罩盖，其中，至少一个栓钉式板材(10、10’)的边缘(12)支承在所述框架(9)上。
6.如权利要求3所述的罩盖，其中，所述框架(9)由管件(1、2)接合而成。
7.如权利要求6所述的罩盖，其中，所述框架(9)由液压成型管件接合而成。
8.如权利要求6所述的罩盖，其中，所述管件之一(2)的端部被成型为插座(6)，另一个管件(1)的被成型为插头(8)的端部能够插入所述插座(6)中。
9.如权利要求8所述的罩盖，其中，在其中一个管件(1)上成型有限制插入深度的止挡(7)。
10.如权利要求1所述的罩盖，其中，在所述外蒙皮(23)和栓钉式板材(10、10’)之间布置有加强构件(24)，所述加强构件具有贴靠在所述外蒙皮上的基板(25)和在该基板(25)内模制的沟槽(27-30)。
11.如权利要求10所述的罩盖，其中，所述加固结构具有沿所述外蒙皮(23)的边缘延伸的框架(9)，第一组的沟槽(28-30)与所述框架(9)相同地延伸。
12.如权利要求11所述的罩盖，其中，锚固销(31)为了锚固在框架(9)上沿着第一组的沟槽(28-30)分布。
13.如权利要求10所述的罩盖，其中，第二组的沟槽(27)沿车辆纵向延伸。
14.如权利要求10所述的罩盖，其中，所述加强构件(24)由塑料制成。
15.如权利要求1所述的罩盖，其中，所述外蒙皮(23)和栓钉式板材(10)被空隙(35)分隔。
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